Альдегиды и кетоны В молекулах альдегидов и

Альдегиды и кетоны.

В молекулах альдегидов и кетонов имеется полярная группа (карбонильная или оксигруппа). Если карбонильная группа связана с одним углеводородным радикалом и одним атомом водорода (в простейшем случае, с двумя атомами водорода), то такие соединения называются альдегидами. Если же карбонильная группа соединена с двумя углеводородными радикалами, то такие соединения называются кетонами:

Номенклатура Систематические названия альдегидов строят по названию соответствующего углеводорода с добавлением суффикса -аль. Нумерацию цепи начинают с карбонильного атома углерода.

Тривиальные названия производят от тривиальных названий тех кислот, в которые альдегиды превращаются при окислении. Название Формула систематическое тривиальное H 2 C=O метаналь муравьиный альдегид (формальдегид) CH 3 CH=O этаналь уксусный альдегид (ацетальдегид) (CH 3)2 CHCH=O 2 -метил-пропаналь изомасляный альдегид CH 3 CH=CHCH=O бутен-2 -аль кротоновый альдегид

Систематические названия кетонов несложного строения производят от названий радикалов (в порядке увеличения) с добавлением слова кетон (радикально-функциональная номенклатура ИЮПАК). Например: CH 3–CO–CH 3 - диметилкетон (ацетон); CH 3 CH 2–CO–CH 3 - метилпропилкетон. В более общем случае название кетона строится по названию соответствующего углеводорода и суффикса -он; нумерацию цепи начинают от конца цепи, ближайшего к карбонильной группе (заместительная номенклатура ИЮПАК). Примеры: CH 3–CO–CH 3 - пропанон (ацетон); CH 3 CH 2–CO–CH 3 - пентанон-2; CH 2=CH–CH 2–CO–CH 3 - пентен-4 -он-2.

Изомерия углеродного скелета для альдегидов и кетонов:

Межклассовая изомерия альдегидов q с кетонами: q с циклическими оксидами: q с непредельными спиртами и простыми эфирами:

Изомерия положения карбонильной группы для кетонов:

Строение карбонильной группы

Реакционная способность в ряду уменьшается. Схема реакции нуклеофильного присоединения.

Химические свойства Присоединение воды: Присоединение циановодорода:

Присоединение спиртов:

Взаимодействие с аммиаком и аминами:

Альдольная и кротоновая конденсация: Механизм альдольной конденсации на примере альдегидов: Эта реакция обычно проводится в присутствии оснований. Далее следует нуклеофильное присоединение и регенерация катализатора:

Механизм альдольной конденсации на примере кетонов:

Механизм кротоновой конденсации: Возможен как основный, так и кислотный катализ. Основный катализ реализуется при нагревании: катализатор сначала обеспечивает образование альдоля, а затем его депротонирование по метиленовому звену, находящемуся между функциональными группами. На завершающей стадии происходит отщепление гидроксид-иона, например:

Кротоновая конденсация является продолжением альдольной. Однако чаще кротоновая конденсация осуществляется в условиях кислотного катализа: при этом активируется как субстрат, так и реагент. Рассмотрим механизм реакции на примере конденсации метилэтилкетона:

Происходит протонирование кислорода, и образуется оксониевое соединение, которое затем теряет протон метиленовой группы. Образуется непредельный спирт. После этого происходит взаимодействие метиленовой и карбонильной компоненты:

Восстановление альдегидов и кетонов: из Li. Al. H 4

Окисление альдегидов и кетонов: R–CH=O + 2[Ag(NH 3)2]OH → RCOOH + 2 Ag↓ + 4 NH 3 + H 2 O R-CH=О + 2 Cu(OH)2 → RCOOH + Cu 2 O↓ + H 2 О

Реакции самоокисления и самовосстановления: Реакция Канниццаро:

Реакция Тищенко: